Вазоконстрикторный пептид эндотелии-1 у детей и подростков с сахарным диабетом 1-го типа

Причиной частых инвалидизирующих осложнений сахарного диабета (СД) является поражение сосудов. Основной причиной ангиопатий признан факт длительной хронической гипергликемии и сопряженного окислительного стресса. В свою очередь окислительный стресс приводит к нарушению структуры и функций эндотелиальных клеток, определяемому как эндотелиальная дисфункция (ЭД).

В клинической практике функциональную активность эндотелия оценивают с помощью как инструментальных, так и лабораторных методов исследования, включая определение эндотелина-1 (Э-1) начиная с 1988 г., когда впервые М. Yanagi- sawa и соавт. [10] был описан эндотелиальный вазоконстрикторный пептид, названный эндотели- ном, опубликовано множество исследований, где доказана его наиболее высокая сосудосуживающая активность. В настоящее время эндотелии рассматривается как маркер и предиктор многих патологий, таких, как ишемическая болезнь сердца, острый инфаркт миокарда, атеросклероз, легочная и системная гипертензия, гломерулонефрит, а также СД. По мнению ряда авторов, ЭД является предвестником микро- и макроангиопатий у больных сахарным диабетом, однако исследований с определением данного маркера у детей и подростков в зависимости от длительности заболевания и степени компенсации СД не проводилось.

Целью настоящего исследования была оценка уровня Э-1 у детей и подростков с СД 1-го типа (СД1) в зависимости от длительности заболевания, характера компенсации и наличия сосудистых осложнений.

Материалы и методы

Проведена оценка показателей Э-1 плазмы крови в когорте детей и подростков до 18 лет, страдающих СД1. Плазменный Э-1 определен у 84 детей, из них 63 — больные сахарным диабетом. В зависимости от продолжительности заболевания пациентов разделили на группы: 1-я — до 3 лет (21 ребенок); 2-я — от 3 до 5 лет (21 больной) и 3-я — более 5 лет (21 пациент). Группу контроля составил 21 практически здоровый ребенок без нарушений углеводного обмена и других органических соматических заболеваний. Уровень Э-1 определен имму- ноферментным методом (эндотелии 1-21, "Biomed- ica", кат. № BI-20052) в ЭДТА — плазме. По информации фирмы-производителя, медиана уровня

Э-1 составляет 0,34 фмоль/мл.

Методы статистического анализа определяли после проверки нормальности (р < 0,01, критерий Шапиро—Уилка), преимущественно использовали непараметрические критерии (х², Краскела—Уоллиса, Манна—Уитни, Колмогорова—Смирнова), различия считали статистически значимыми при р < 0,05.

Результаты и их обсуждение

Группы пациентов, у которых определяли уровень Э-1 плазмы, были сопоставимы по возрасту и полу (табл. 1).

Основные значения Э-1 в группах обследованных представлены в табл. 2. Медиана уровня Э-1 была наиболее высокой в 3-й группе детей и составила 0,545 фмоль/мл. При этом рассмотренные показатели были одинаковыми в 1-й группе больных СД1 и в контроле — 0,365 и 0,37 фмоль/мл соответственно, и наименьшими во 2-й группе — 0,349 фмоль/л при существенном разбросе значений. Статистически значимые различия в уровне Э-1 выявлены для 3-й группы больных СД1 по сравнению с 1-й и контролем (р = 0,0266).

Таблица 1

Характеристика обследованных

Примечание. Достоверность различий оценивали по критерию х² и Краскела—Уоллиса.

Полученные значения Э-1 у детей контрольной группы были представлены в перцентильном распределении с общепринятым ранжированием: 10— 25—20—75—90-й перцентили. В последующем уровни Э-1 в пределах 25—75-го перцентильного интервала (0,201—0,513 фмоль/мл) считали средними, ниже 25-го и выше 75-го перцентилей — соответственно пониженными и повышенными, а ниже 10-го (менее 0,151 фмоль/мл) и выше 90-го (более 0,656 фмоль/мл) перцентилей — низкими и высокими. Анализ результатов Э-1 по полученным перцентильным интервалам в 1—3-й группах больных СД-1 показал следующее (табл. 3): у пациентов с непродолжительным СД1 (1-я группа) отмечено достоверно большее количество нормальных значений Э-1 по сравнению с 3-й группой (р = 0,046); в 3-й группе больных, с продолжительностью СД более 5 лет, наибольшее число пациентов имели уровень Э-1 выше 90-го перцентиля (р = 0,036). Повышенное содержание плазменного Э-1 (выше 75-го перцентиля) отмечено у 19% детей 1-й группы, 28,6% пациентов 2-й группы и 52,4% обследованных в 3-й группе.

При распределении полученных показателей (Э-1) с учетом возраста и пола больных статистически значимых различий не выявлено.

Поскольку дисфункцию эндотелия у больных диабетом провоцирует хроническая гипергликемия, были сопоставлены концентрации Э-1 с интегральным показателем оценки углеводного обмена у больных — гликированным гемоглобином (НЬА_1С), который определяли вместе с вазоконстрикторным пептидом Э-1 на этапе стационарного обследования ребенка. При проведенном анализе

Таблица 2

Медианы уровней Э-1 по группам обследованных

Примечание. * — различия 3-й группы с 1-й группой и контролем (критерий Краскела—Уоллиса) р = 0,0266; ДИ — доверительный интервал.

не выявлено различий в значениях НЬА_|С между представленными выше перцентильными интервалами уровней эвдотелина: низким значением Э-1 соответствовали концентрации НЬА_1С 9,3—9,9%, при нормальных уровнях Э-1 НЬА_1С был от 8,7 до 9,45%, а повышенные значения Э-1 выявлены при показателях НЬА_1С 8,75—9,8%. Учитывая отсутствие ожидаемых различий между уровнем НЬА_1С и эндотелина, изучили взаимосвязь Э-1 с характером и качеством компенсации СД. Проанализированы все показатели НЬА_1С за период болезни у каждого ребенка, что позволило распределить пациентов по 4 подгруппам:

• подгруппу А составили дети, у которых значения НЬА_1с в динамике при каждом визите были ниже 7,6%, что соответствовало хорошей или оптимальной компенсации СД1 (критерии ISPAD Consensus Guidelines, 2001 г.);
• подгруппа В — больные со стабильно субоптимальной компенсацией (НЬА_1С в диапазоне от 7,6 до 9%;
• подгруппа С — стабильно некомпенсированные больные с НЬА|_С выше 9%;
• подгруппа D — дети с СД1, у которых уровень НЬА_1С колебался от низких до высоких величин без тенденции к стабилизации.

При оценке концентраций Э-1 (табл. 4) отмечены примерно одинаковые уровни изучаемого вазоконстрикторного пептида в выделенных подгруппах у детей 1-й группы (длительность диабета до 3 лет); во 2-й группе пациентов (дети с продолжительностью диабета от 3 до 5 лет) выявлены статистически значимые различия показателей Э-1 в подгруппе D с подгруппами С и В, в которых медиана Э-1 была наиболее высокой; в 3-й группе прослеживается аналогичная тенденция, но без статистических различий. Сравнение общей когорты пациентов независимо от принадлежности к группе также продемонстрировало более высокие значения плазменного Э-1 в подгруппах В и С по сравнению с подгруппой D; р - 0,0303.

Результаты анализа уровня Э-1 в зависимости от качества метаболической компенсации СД1 свидетельствуют о повышении содержания вазоконстриктора Э-1 при некомпенсированном диабете и при субоптимальной компенсации. Отсутствие значимых различий у детей со стажем более 5 лет может быть обусловлено влиянием других метабо-

Таблица 3

Распределение больных по перцентильным интервалам в зависимости от уровня Э-1

Примечание. * — различия между 1 -й и 3-й группами, критерий х².

Примечание. * — различия между подгруппой D и подгруппами В и С (критерий Краскела—Уоллиса).

лических причин и сосудистых осложнений на концентрации Э-1 в плазме. В качестве возможной причины, влияющей на Э-1, рассматривается дислипидемия.

В исследованиях по изучению дисфункции эндотелия при СД 2-го типа [1, 4—7] отмечены связи между уровнем липидов и Э-1. Подобные исследования при СД1 у пациентов детского и подросткового возраста не проводились. Вместе с тем изучение соотношения признаков дисфункции эндотелия по концентрации Э-1 и липидного спектра крови поможет своевременно изменить терапевтическую тактику и предотвратить поражения сосудов, являющиеся основными причинами инвалидизации и преждевременной летальности больных СД 1.

При сравнении показателей липидограммы и Э-1, исследованных одномоментно (табл. 5), установлено, что содержание триглицеридов и липопротеидов низкой плотности (ЛПНП) было примерно одинаковым у пациентов при различных уровнях исследуемого пептида.

Общий холестерин (ХС) был достоверно выше у детей 1-й группы при повышенной концентрации Э-1 плазмы. В других подгруппах, как и суммарно у всех пациентов, значения ХС были сопоставимы и не зависели от уровня эндотелина.

Протективные липопротеиды высокой плотности (ЛПВП), рассмотренные в рамках обозначенных выше перцентильных интервалов, показали более высокие значения при нарастании уровней Э-1 у пациентов 1 -й группы и среди общего числа больных. В соответствии с данными исследований [1] можно предполагать компенсаторный механизм увеличения уровня ЛПВП при повышенной секреции Э-1 в целях противодействия вазоконстрикции сосудов на ранних стадиях заболевания.

Содержание липидов крови (в ммоль; Me (95% ДИ)) и Э-1 на момент исследования

Таблица 5

Примечание. Использован критерий Краскела—Уоллиса.

Примечание. * — р = 0,002 между количеством больных с дислипидемией и без нарушений обмена липидов, критерий х²-

По результатам повторных обследований определена доля больных с дислипидемией; при этом только в 1-й группе их количество оказалось значимо меньше по сравнению с пациентами, имеющими нормальные показатели липидного спектра (табл. 6). Различия в концентрации Э-1 плазмы отмечены у детей из 3-й группы: уровень Э-1 значимо выше у пациентов с нарушенным липидным обменом (р = 0,0036). Аналогичная закономерность отмечена во всей выборке больных СД1.

Рассмотренные отношения между значениями Э-1 и липидного обмена показали, что высоким показателям эндотелина-1 соответствует дислипидемия с высоким содержанием ХС и ЛПВП.

Другим лабораторным показателем, который может быть ассоциирован с дисфункцией эндотелия и, возможно, с ее плазменным маркером — Э-1, является альбуминурия. В ряде исследований обсуждается связь ЭД с поражением почек при диабетической нефропатии (ДН) в эксперименте, у больных СД [3, 8, 9] и при заболевании почек, не связанных с диабетом [2]. Проведен анализ показателей плазменного Э-1 и альбумина в моче.

Сравнение медиан альбуминурии при распределении по перцентильным интервалам Э-1 различий не выявило как на момент исследования, так и за весь период наблюдения.

Результаты исследования эцдотелина плазмы больных СД1 в зависимости от наличия и постоянства альбуминурии, определенной за весь период наблюдения детей, приведены в табл. 7. На начальных этапах заболевания достоверно большее количество пациентов 1-й группы не выделяли альбумин с мочой, у 6 человек отмечена непостоянная микроальбуминурия (МАУ), при этом показатели Э-1 в данной группе не зависели от МАУ. Во 2-й группе (продолжительность СД1 3—5 лет) у 2 детей диагностирована ДН в стадии МАУ, однако у большинства больных были нормальные анализы мочи (р < 0,01). Концентрация Э-1 в этой группе различалась в зависимости от постоянства экскреции альбумина и была выше у детей с ДН (р < 0,01). В группе больных с длительностью диабета более 5 лет нефропатия диагностирована в 3 случаях, при этом количество детей, выделяющих и не выделяющих альбумин с мочой, статистически не различалось. Как и во 2-й группе, у пациентов с продолжительным заболеванием, показатели Э-1 в плазме были значимо выше при наличии ДН по сравнению с больными без альбуминурии или с непостоянной альбуминурией (р < 0,01). Аналогичные результаты получены у всех пациентов независимо от длительности диабета (р = 0,0172).

Следующее сравнение проведено между показателями Э-1 в зависимости от уровня альбуминурии у пациентов (табл. 8): при содержании альбумина в моче ниже 20 мг/л делали заключение об отсутствии экскреции альбумина; уровню МАУ соответствовали значения альбумина в моче от 20 до 200 мг/л; макроальбуминурию регистрировали при концентрации альбумина выше 300 мг/л минимум в двух из трех порций мочи; пациентов с периодическими появлениями МАУ отнесли к подгруппе "непостоянная МАУ".

Таблица 7

Концентрация Э-1 плазмы в зависимости от наличия МАУ, Me (95% ДИ)

Примечание. * — различия между подгруппами без альбуминурии и с непостоянной или постоянной МАУ, критерий х²; ** — различия Me Э-1 между подгруппами без альбуминурии и с постоянной альбуминурией, критерий Краскела—Уоллиса (в 1-й группе критерий Колмогорова—Смирнова).

Примечание. Использован критерий Краскела—Уоллиса.

При отсутствии альбумина в моче показатели плазменного эндотелия были самыми низкими и, напротив, при наличии макроальбуминурии отмечены наиболее высокие уровни Э-1 (р = 0,023).

В меньшей степени описана зависимость между ЭД и другими микрососудистыми осложнениями СД1 — ретинопатией и нейропатией.

Сравнение значений Э-1 плазмы в зависимости от изменений на глазном дне детей с СД1 не выявило статистических различий, повышение концентраций Э-1 при ухудшении состояния сетчатки отмечено на уровне тенденции в 3-й группе. Также не выявлены различия при распределении концентраций эндотелина в зависимости от стадии диабетической нейропатии.

Таким образом, в результате проведенного исследования установлены повышение значения эндотелина у больных СД1 при продолжительности заболевания более 5 лет; указанные изменения следует рассматривать как проявление ЭД.

Эндотелии-1 (Э-1) как маркер нарушенной функции эндотелия сосудов повышен у больных со стабильно некомпенсированным углеводным обменом независимо от длительности заболевания.

Увеличение уровня Э-1 сопутствует повышению показателей липидов высокой плотности и холестерина; при продолжительности диабета более 5 лет увеличивалась доля детей с дислипидемией, при которой имеются более высокие концентрации Э-1.

У больных со стажем заболевания от 3 лет и более установлено повышенное содержание Э-1 при стабильной экскреции альбумина с мочой по сравнению с пациентами, имеющими непостоянную альбуминурию; наиболее значимые различия получены при альбуминурии выше 300 мг/л.

Можно предполагать, что анализируемый пептид Э-1 приобретает диагностически значимые концентрации при продолжительном неблагоприятном течении сахарного диабета 1-го типа.